CN105807370A - 一种用于多芯光纤熔融的双m形电加热装置 - Google Patents

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苑立波
周宇
耿仕新
耿涛
杨文蕾
刘召军
薛人峰
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Abstract

本发明涉及一种用于多芯光纤熔融的双M形电加热装置，将其用在熔融拉锥系统中，用于制备光学无源器件。一种用于多芯光纤熔融的双M形电加热装置，双M形加热装置由两个相同的M形石墨发热体以及陶瓷罩构成，第一M形石墨发热体和第二M形石墨发热体中间的凹形结构构成环形区域为加热区域，所述的M形加热元件要放置在陶瓷罩内，其中陶瓷罩的内部结构是与M形石墨发热体紧密配合。本发明能够方便地控制发热功率，只要任意改变电流、电压或发热体本身电阻三个参数中的一个或多个就能改变加热功率，容易获得较为理想的温度场。

Description

一种用于多芯光纤熔融的双M形电加热装置
技术领域
本发明涉及一种用于多芯光纤熔融的双M形电加热装置，将其用在熔融拉锥系统中，用于制备光学无源器件。
背景技术
光学无源器件是光纤通信领域的重要器件，通常采用熔融拉锥方法生产，即将两根(或多根)光纤中的一段裸光纤在高温下熔融，同时在熔融区域加以拉力使光纤形成双锥形状，通常称为拉锥。在不同的熔融区域光纤器件的拉锥程度不一样，要保持光纤器件在各个区的性能一致性，就必须有一个合适的温度场分布与拉锥工艺相匹配。
目前拉锥设备通常采用氢氧燃烧产生的火焰加热，专利申请号：CN200820156427.0这种高温源受诸多因素影响很难达到拉锥要求。另外还有以下缺点：
(1)氢氧火焰在光纤中会产生[OH]-，它进入光纤会造成光纤器件的损耗加大，降低光纤器件的可靠性；
(2)火焰加热不稳定，受环境影响，容易产生漂移，从而造成光纤器件的性能一致性变差；
(3)气体燃烧系统存在安全隐患；
(4)火焰的温度调节范围窄并且难以控制；
(5)通常每个气体燃烧火焰每次只能完成一件光纤器件的生产，产量低；
(6)气体火焰难以对微小区域或超大区域有效加热，不能满足某些光纤器件的小尺寸或大尺寸区域熔融拉锥需求。
电加热是火焰加热的改进方向，专利申请号：200610032235.4；200510031609.6；200420035981.5属于电加热中的电阻加热方式，由于材料限制，发热体在使用过程中容易断裂，寿命短。加热过程中，光纤置于发热器的电阻槽内，其电阻槽上方有缺口，不能使光纤各个方向上均匀受热，难以满足多芯光纤及各种微结构光纤的加热需求。
还有一种电加热方式为电磁感应加热，专利申请号：2011110298960.7其克服了现有电阻加热方式寿命短的问题，但其发热体为槽型结构，上方存在缺口，同样不能使光纤各个方向上均匀受热。
中国专利CN102147499A描述了一种以高频二氧化碳激光作为热源的光纤熔融拉锥方法，这种加热方式能够提供熔融光纤所需要的持续热量，但是这种加热方式需要激光与光纤精确对准，并且属于点加热，温度场不均匀，难以为各种微结构光纤提供均匀稳定的温度场，也不能为多根光纤同时加热。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于多芯光纤熔融的双M形电加热装置。
本发明的目的在于是这样实现的：
一种用于多芯光纤熔融的双M形电加热装置，双M形加热装置由两个相同的M形石墨发热体以及陶瓷罩构成，第一M形石墨发热体和第二M形石墨发热体中间的凹形结构构成环形区域为加热区域，所述的M形加热元件要放置在陶瓷罩内，其中陶瓷罩的内部结构是与M形石墨发热体紧密配合。
双M形加热装置的中间部位为半圆形结构，M形的两个脚为电极，用于加载电流。
本发明的有益效果在于：
(1)能够方便地控制发热功率，只要任意改变电流、电压或发热体本身电阻三个参数中的一个或多个就能改变加热功率，容易获得较为理想的温度场；
(2)受外界环境影响小，温度波动范围小，容易控制并且控制精度高；
(3)通过改变加热体尺寸能获得微小范围和超大范围的高温温度场，能够满足各种需求。通过改变双M之间的距离，控制温度场范围，可以为不同直径的光纤或给多根光纤同时加热。
附图说明
图1(a)为所述双M形发热元件主视图
图1(b)为所述双M形发热元件侧视图
图2为所述陶瓷罩示意图
图3为整个拉锥系统示意图
具体实施方式
下面结合附图对本发明做出详细说明。
本发明涉及一种用于多芯光纤熔融的双M形电加热元件，其特征在于：双M形加热元件由两个相同的M形石墨发热体1和石墨发热体2构成，中间的环形区域3为加热区域，双M的四个脚为电极，用于加载电流。将其应用于电加热系统中，具有以下优点：
(1)能够方便地控制发热功率，只要任意改变电流、电压或发热体本身电阻三个参数中的一个或多个就能改变加热功率，容易获得较为理想的温度场；
(2)受外界环境影响小，温度波动范围小，容易控制并且控制精度高；
(3)通过改变加热体尺寸能获得微小范围和超大范围的高温温度场，能够满足各种需求，通过改变双M之间的距离，控制温度场范围，可以为不同直径的光纤或给多根光纤同时加热。其中最典型的例子是非对称五芯结构长周期光纤光栅的制作，制作方法是这样的：取一制备好的非对称五芯光纤去除其涂覆层，进行清洁处理后将非对称五芯光纤固定在V型槽上，将V型槽放置在电热式光纤熔融拉锥平台上。通入电流，使加热子温度升高，利用V型槽拉伸光纤，然后平移光纤，如此循环进行可以得到非对称五芯结构长周期光纤光栅。电热式拉锥机的双M形结构石墨发热元件可以使光纤在圆周方向上均匀受热，在拉力的作用下形成锥区，进而形成融锥型长周期光纤光栅。
(4)通入高纯氩气不仅能够防止加热元件氧化，还能在加热完成后使发热体迅速冷却，延长发热体的使用寿命，并且任何无安全隐患。
本发明中选用高温石墨作为发热元件，石墨具有良好的化学稳定性。经过特殊加工的石墨，具有耐腐蚀、导热性好、熔点高、渗透率低等特点，而且广泛用于热交换器、反应槽、燃烧塔、加热器等设备的制作。石墨机械性能良好，容易加工。而陶瓷具有良好的绝热效果，加热器内部可以达到近2000℃的高温。
本发明中用高纯氩气作为保护气体，在氩气保护下，石墨不会被氧化。在加热完成后，还能使加热器迅速冷却，便于更换光纤进行下一次拉锥操作，提高了拉锥效率，并且任何无安全隐患。
如图1所示，双M形加热元件由两个相同的M形石墨发热体1和石墨发热体2构成，中间的环形区域3为加热区域，双M的四个脚为电极，用于加载电流。两个M形发热元件分别放置于如图2所示的陶瓷罩8中。
加热时，首先打开氩气瓶，使高纯氩气充满整个陶瓷罩，然后打开电流源，调节加热器的发热功率，得到合适的温度场。光纤预热一段时间后待发热体温度恒定下来即可进行熔融拉锥。拉伸完毕后首先关闭电源，继续通入保护气体，待发热元件与光纤冷却后停止通气或移动光纤进行下一次熔融拉锥操作。

Claims (2)

1.一种用于多芯光纤熔融的双M形电加热装置，其特征在于：双M形加热装置由两个相同的M形石墨发热体以及陶瓷罩构成，第一M形石墨发热体(1)和第二M形石墨发热体(2)中间的凹形结构构成环形区域(3)为加热区域，所述的M形加热元件要放置在陶瓷罩内，其中陶瓷罩的内部结构是与M形石墨发热体紧密配合。
2.根据权利要求1所述的一种用于多芯光纤熔融的双M形电加热装置。其特征在于：双M形加热装置的中间部位为半圆形结构，M形的两个脚为电极，用于加载电流。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106405727A (zh) * 2016-11-09 2017-02-15 哈尔滨工程大学 一种基于热变形方式的中空双芯长周期光纤光栅写入方法
CN106707413A (zh) * 2016-12-30 2017-05-24 合肥正阳光电科技有限责任公司 大芯径光纤熔融加工处理平台
CN109351562A (zh) * 2018-12-12 2019-02-19 法尔胜泓昇集团有限公司 一种用于光纤光栅与传感器内芯胶粘加热的装置系统及其使用方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2744682Y (zh) * 2004-05-27 2005-12-07 中南大学 用于光纤通信器件熔融的电加热器
CN1868944A (zh) * 2005-05-26 2006-11-29 中南大学 光纤器件熔融的电加热系统
CN1924626A (zh) * 2006-09-13 2007-03-07 中南大学 一种制造光纤器件的电阻加热式熔融拉锥机
JP4155570B2 (ja) * 2003-09-01 2008-09-24 株式会社フジクラ 光ファイバコードの融着接続部補強構造および補強方法
CN201359646Y (zh) * 2008-11-25 2009-12-09 中国电子科技集团公司第二十三研究所 光纤熔融拉锥双向加热火炬
CN102147499A (zh) * 2011-03-15 2011-08-10 上海大学 以高频脉冲二氧化碳激光作为热源的光纤熔融拉锥方法
CN102360100A (zh) * 2011-10-08 2012-02-22 谭铁桥 一种用于光纤熔融拉锥的电磁感应加热装置
CN103592723A (zh) * 2013-11-20 2014-02-19 中南大学 电加热装置及系统
CN103774237A (zh) * 2014-02-20 2014-05-07 北京七星华创电子股份有限公司 热处理装置
CN104122620A (zh) * 2013-04-24 2014-10-29 上海欧翊光电技术有限公司 一种集束光纤锥体熔融拉锥系统及锥体加工方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4155570B2 (ja) * 2003-09-01 2008-09-24 株式会社フジクラ 光ファイバコードの融着接続部補強構造および補強方法
CN2744682Y (zh) * 2004-05-27 2005-12-07 中南大学 用于光纤通信器件熔融的电加热器
CN1868944A (zh) * 2005-05-26 2006-11-29 中南大学 光纤器件熔融的电加热系统
CN1924626A (zh) * 2006-09-13 2007-03-07 中南大学 一种制造光纤器件的电阻加热式熔融拉锥机
CN201359646Y (zh) * 2008-11-25 2009-12-09 中国电子科技集团公司第二十三研究所 光纤熔融拉锥双向加热火炬
CN102147499A (zh) * 2011-03-15 2011-08-10 上海大学 以高频脉冲二氧化碳激光作为热源的光纤熔融拉锥方法
CN102360100A (zh) * 2011-10-08 2012-02-22 谭铁桥 一种用于光纤熔融拉锥的电磁感应加热装置
CN104122620A (zh) * 2013-04-24 2014-10-29 上海欧翊光电技术有限公司 一种集束光纤锥体熔融拉锥系统及锥体加工方法
CN103592723A (zh) * 2013-11-20 2014-02-19 中南大学 电加热装置及系统
CN103774237A (zh) * 2014-02-20 2014-05-07 北京七星华创电子股份有限公司 热处理装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李健一: "基于拉锥方法的长周期光纤光栅制备及应用研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》 *
薛人峰: "基于电热式螺旋芯光纤的制备研究", 《万方数据知识服务平台》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106405727A (zh) * 2016-11-09 2017-02-15 哈尔滨工程大学 一种基于热变形方式的中空双芯长周期光纤光栅写入方法
CN106707413A (zh) * 2016-12-30 2017-05-24 合肥正阳光电科技有限责任公司 大芯径光纤熔融加工处理平台
CN109351562A (zh) * 2018-12-12 2019-02-19 法尔胜泓昇集团有限公司 一种用于光纤光栅与传感器内芯胶粘加热的装置系统及其使用方法

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